(57)【要約】【課題】マイクロ波による均一加熱性能を満足し、庫内高さを低くすることでヒータ性能を向上させて焼き時間を短縮し、部品配置を効率的に行なってコンパクトな構成を実現する。【解決手段】加熱室３３は、天井壁面２４の端面に導波管２７の一部が重なっ  た端面重なり部Ａ３４と、端面重なり部Ａ３４の終端をＬ字状にした終端部Ａ３５と、かつ終端部Ａ３５と対向する終端部Ｂ３８を除く右側壁面２０の端面をＬ字状にして、天井壁面２４と右側壁面２０を互いに機械的かつ電気導通的に接合する構成とすることで、終端部Ａと終端部Ｂを右側壁面２０の上部に沿って容易に接合可能となり、この部分は垂直方向にも水平方向にも突出しない構成になり、端面重なり部Ａ３４に重なる導波管２７を容易に天井壁面２４から右側壁面２０がわに延ばすことができ、マグネトロン３１の配置の妨げにもならないものである。【選択図】  図１
2005019197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属製壁面部材を互いに機械的かつ電気導通的に接合した筐体からなる加熱室と、前記加熱室の壁面の外側に機械的かつ電気導通的に接合した導波管と、マグネトロンから放射されるマイクロ波を前記導波管により前記加熱室内に導き被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、前記加熱室は、天井壁面部材の端面に導波管の一部が重なった端面重なり部Ａと、前記端面重なり部Ａの終端をＬ字状にした終端部Ａと、かつ前記終端部Ａと対向する終端部Ｂを除く側壁面部材の端面をＬ字状にして、前記天井壁面部材と前記側壁面部材とを互いに機械的かつ電気導通的に接合する構成とした高周波加熱装置。
【請求項２】
加熱室の高さを１５０ｍｍ以下とした請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
加熱室の天井壁面と底壁面のそれぞれに発熱体を有する構成とした請求項２記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
導波管は天井壁面から側壁面に沿ってＬ字状に形成され、側壁面部材の端面に導波管の一部が重なった端面重なり部Ｂは終端に終端部Ｂを有する構成であり、終端部Ｂに対向する導波管部分に、機械的かつ電気導通的に接合するための接合治具が貫通する貫通孔Ｃを設けたことを特徴とした請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
マグネトロンを取付けることで貫通孔Ｃの少なくとも一部をふさぐ構成とした請求項４記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
マグネトロンを取付けるためのビス孔を有しあらかじめ導波管と一体に構成されたマグネトロン取付け板に、導波管の貫通孔Ｃと同心状の貫通孔Ｄを有する構成とし、前記貫通孔Ｃと前記貫通孔Ｄの少なくとも一方の周辺を他方に向けて曲げる曲げ部を有する構成とした請求項５記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
貫通孔Ｃと貫通孔Ｄのいずれか一方にのみ曲げ部を有する構成とし、曲げ部を持たない貫通孔を前記曲げ部よりも大きい形状とした請求項６記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
マグネトロン取付け板の厚みが導波管の厚みよりも厚い構成で、曲げ部を導波管の貫通孔Ｃの周辺に構成し、前記曲げ部の突出深さは前記マグネトロン取付け板の厚みを超えない深さとした請求項７記載の高周波加熱装置。
【請求項９】
マグネトロンを取付けるためのビス孔を有しあらかじめ導波管と一体に構成されたマグネトロン取付け板を備え、前記導波管のＬ字状のコーナー部分を斜めにカットした形状とすることにより前記ビス孔が前記導波管にかからない構成とした請求項５記載の高周波加熱装置。
【請求項１０】
貫通孔Ｃの直径をマイクロ波の波長の１／４以下とした請求項４ないし９のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１１】
貫通孔Ｃを複数個有し、前記貫通孔Ｃのピッチをマイクロ波の波長の１／４以下とした請求項４ないし１０のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１２】
マグネトロンのアンテナを加熱室側壁面に対向させて配置し、前記加熱室側壁面は、終端部Ｂの下部を室内側に膨出させて前記アンテナとの干渉を避ける膨出部を形成したことを特徴とする請求項５記載の高周波加熱装置。
【請求項１３】
接合治具が膨出部にあたるのを避けるため、前記膨出部は半球状の上部をカットした形状とし、終端部Ｂをフラットな形状に構成した請求項１２記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波により被加熱物を加熱する高周波加熱装置に関し、特に加熱室の壁面に導波管を配置する場合の加熱室の接合に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な高周波加熱装置である電子レンジは、複数の金属製壁面部材を電気抵抗溶接（プロジェクション溶接、スポット溶接）やカシメ等によって接合することで、加熱室を形成している。たとえば図６に示すように、左側壁面１と底壁面２と右側壁面３を一枚の金属板の曲げで形成し、天井壁面４、後壁面５および前方の開口面６などと接合し、合わせて導波管７を右側壁面３に接合するものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６の電子レンジの場合は、底壁面上にターンテーブル（図示せず）を配置して、さらにその上に背の高いとっくりなどを入れることも想定して、庫内の高さを２００ｍｍ程度としている。
【０００４】
また、最近では、電子レンジの天井壁面や底壁面にヒータを装着するなど、オーブン機能を有するオーブンレンジやオーブントースター機能を有するトースターレンジなどが増えてきている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２２０８４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオーブンレンジやトースターレンジの構成では、庫内の高さが高いためにヒータから食品までの距離が遠いので、効率的なヒータ加熱が難しいのが現状である。オーブントースターで良く用いられる管ヒータなどの輻射型ヒータの場合、できるだけ被加熱物に近い方が効率的な加熱ができることが知られている。たとえばトーストを焼く場合、パンの上面と下面の両方に近接させてヒータを配置することで短時間で焼き上げることができる。結果として、庫内高さが２００ｍｍ程度のオーブンレンジ（またはトースターレンジ）よりも、庫内高さが約１００ｍｍ程度のオーブントースター、さらに庫内高さがパンの厚み程度しかないパン焼き専用のポップアップトースターの方が短時間で焼きあがるのである。たとえば、オーブンレンジで６分前後、オーブントースターで２分半〜３分、ポップアップトースターで２分程度である。
【０００７】
そこでオーブンレンジ（またはトースターレンジ）に関しても、オーブントースターのように底壁面上にターンテーブルなどの回転体（および駆動部）を持たない構成として、庫内高さをある程度低くして平らな加熱室形状とした上で、天井壁面と底壁面に近接させてヒータを装着し、せめてオーブントースター並みのトースト焼き時間を達成したいということが望まれていた。ところが底壁面上にターンテーブル、回転アンテナなどの回転体を持たない構成とすると、マイクロ波による加熱分布を均一にすることが難しい。一般にほとんどの食品（被加熱物）が平らな形状であるため、平らな形状の食品を加熱する場合を考えると、側壁面や後壁面からマイクロ波を照射すると、マイクロ波を照射する側の部位ばかり加熱が進んでしまうことになる。一方底壁面からマイクロ波を照射すると、被加熱物と底壁面があまりにも近いので、やはり照射する部位の真上の部分ばかり加熱されてしまうことになる。よって加熱分布を均一にするためには、常に被加熱物とある程度の距離を維持できる天井壁面がわからマイクロ波を照射して平面上の分布を均一にすることが望ましい。よって少なくとも天井壁面がわで、かつヒータを避けつつもできる限り中央よりの位置からマイクロ波を照射できるように、導波管を配置する必要がある。また一般にマグネトロンは導波管よりもかさ高い（導波管の厚み１５〜４０ｍｍに対し、マグネトロン外形８０〜１３０ｍｍ）ので、マグネトロンを天井壁面がわに配置する可能性は少ない。なぜならばマグネトロンのために天井壁面上部のデッドスペースが広くなるからである。この場合、庫内高さを低くしたにも関わらず、上部のデッドスペースが広くなるので、見た目にバランスの悪い構成となる。よって一般の電子レンジが他の部品（マグネトロン駆動用の電源、制御回路、操作部など）を右側壁面側に配置することも考慮して、マグネトロンを右側壁面がわに配置する可能性が高い。その場合は、導波管を天井壁面から側壁面がわのマグネトロンまで延ばすことが容易に考えられる。
【０００８】
一方、オーブンレンジ（またはトースターレンジ）のように電子レンジ機能を有するものは、オーブントースターとは異なり、庫内のマイクロ波が外部に漏れないように注意する必要がある。具体的には加熱室や導波管を形成する金属製の材料を、溶接やカシメによって機械的かつ電気導通的に接合するピッチ（間隔）を、マイクロ波の波長の１／４（＝３０ｍｍ）以下にしなければならない。そして一般的には２０ｍｍ程度としているものが多い。それに対してオーブントースターの場合は漏れに関する危険が無いので、接合のピッチを大きくしても良い。
【０００９】
さらに、トーストを短時間で焼くために、天井壁面のヒータや底壁面のヒータの能力をアップさせることが考えられる。この場合、天井壁面や底壁面の温度が３００℃以上に達することも有り得るが、壁面温度があまりにも高温になるとフッ素コートが分解するという問題がある。フッ素コートは最近のオーブンレンジの壁面に良く使用されており、耐食性に優れ、汚れがつきにくく、またふき取りやすくなる効果があるが、使用温度に制限がある。よって図のような構成では、まず天井壁面部材と底壁面部材にはフッ素コートした材料を用いることができないし、底壁面と一体になっている左側壁面と右側壁面にもフッ素コートした材料を用いることができない。もちろん、フッ素コートしていない材料を用いて加工しておいて、左側壁面と右側壁面に対応する部分のみをあとからフッ素塗装するということも考えられるが、これは一台ずつ塗装する工程が発生するので大量生産の場合は実際的では無い。一般に一つの部材で部分的にフッ素コートの有／無が存在するというのは実際的では無いので、フッ素コートの必要な部材同志を一体化し、フッ素コートしない部材同志を一体化することを考えるべきである。そうすればフッ素コートの必要な部材は、あらかじめフッ素コートされた材料を加工して作成することができる。よって天井壁面と底壁面とをそれぞれ独立したフッ素コート無しの部材で形成し、左側壁面と後壁面と右側壁面とを共通のフッ素コートされた部材で構成することが考えられる。もちろんすべての壁面を独立した部材で形成することも考えられる。ところでこれらの構成では、いずれの場合も天井壁面と側壁面との間で何らかの接合をしなければならない。その方法は単純には図６のように、天井壁面の端面８、９を延ばし、側壁面の端面１０、１１をＬ字状に曲げ、両者を接合する、あるいは逆に、側壁面の端面を延ばし、天井壁面の端面をＬ字状に曲げ、両者を接合する、というものであろう。ところがこれらの方法では、天井壁面と側壁面との接合部が水平方向あるいは垂直方向に外向きに突出し、前述の構成（即ち、マグネトロンを側壁面側に配置し、導波管を天井壁面から側壁面がわのマグネトロンまで延ばす構成）の邪魔になる。まず接合部が水平方向に突出すると、導波管を天井壁面から側壁面がわのマグネトロンまで延ばすことは可能であるが、突出する寸法よりも外側にマグネトロンをつけることになり、突出させる寸法分だけ側壁面がわのデッドスペースが増える可能性がある。一方接合部が垂直方向に突出すると、導波管を天井壁面から側壁面がわに延ばすことができないことになる。よって接合部が外向きに突出しないような方法で、天井壁面と側壁面とを接合することが望ましい。
【００１０】
さらに、加熱室の天井壁面に導波管を接合する場合、加熱室内部（以後、庫内と呼ぶ）の大きさと接合の順序に配慮が必要である。このことを図７、図８を用いて説明する。一般の家庭用電子レンジでは、加熱室を接合してユニット化した後に導波管を接合することが多いが、導波管を加熱室に接合する時は、溶接にしてもカシメにしても、庫内に接合治具を挿入して接合したい部位まで届かせなければならない。そして庫内がわの接合治具Ａ１２、１３と加熱室外部（以後、庫外と呼ぶ）がわの接合治具Ｂ１４、１５により、加熱室の壁面と導波管とを挟み込んで加圧するなどの作業が必要になる。このとき庫内がわの接合治具Ａ１２、１３は、庫内寸法よりも大きくすると庫内に挿入できないので、必ず庫内寸法よりも小さくしないといけない。図７のように右側壁面３に導波管７を接合するときは接合治具Ａ１２を庫内の幅Ｗよりも小さくしないといけないし、図８のように天井壁面４に導波管７を接合するときは接合治具Ａ１３を庫内高さＨよりも小さくしないといけない。従来のさほど大きくないサイズの電子レンジは、図７のように導波管７を右側壁面３に接合するものがほとんどである。このような電子レンジの場合、庫内の幅Ｗが一般に２５０ｍｍ以上あり、接合治具Ａ１２のサイズを２５０ｍｍ以下で構成している。また従来の業務用の電子レンジなどの場合は図８のように導波管７を天井壁面４に接合する場合があるが、庫内の高さＨが一般に２００ｍｍ以上あり、接合治具Ａ１３のサイズを２００ｍｍ以下で構成している。よって従来の実績として、２００ｍｍ以上の庫内寸法に対応できる２００ｍｍ以下のサイズの接合治具Ａが存在する。一方ヒータ性能の向上のためには、前述の通り庫内を低くして、かつ導波管７を天井壁面４に接合することが求められる。たとえば図８のようなカシメの場合、庫内がわの接合治具Ａ１３は、カシメのためのピン１６とピン１６を支持する支持部１７を有するので、庫内高さを低くするためには支持部１７を薄くすることが考えられる。一方ピン１６は前述の通りピッチを３０ｍｍ以下にするために、支持部１７の先端にたくさん並べなければならない。ただし、図が見にくくなるので図８には２ヶしか記載しない。よって支持部が薄いにも関わらず、先端に数多くのピンを配置することになり、支持部の根元にストレスが発生したり、あるいはカシメの際に支持部が変形するなど、強度面での信頼性に不安が生じてくる。支持部を薄くした接合治具Ａを新たに作成して大量生産に用いる場合は、事前に十分な信頼性の検討をしなければならない。逆に従来の実績がある、２００ｍｍの庫内寸法に対応できる接合治具Ａをそのまま用いようとすると、おそらく庫内高さとして１６０ｍｍ以上でないと使えない。よって庫内高さをさらに低くして、実績のある支持部厚みの接合治具Ａを用いるためには、別の方法を考えなければならない。ちなみにヒータの消費電力を一般家庭用の商用電源（１００Ｖ、１５Ａ）の上限近く（例えば１４５０Ｗ）にまで上げて、トースト焼き時間を３分程度にするためには、庫内高さを１５０ｍｍ以下にすることが望ましい。参考までに庫内の幅寸法はトースト２枚を並べるために２６０ｍｍ以上とすることが望ましい（通常のオーブントースターの場合、庫内の幅寸法は２７０ｍｍ程度のものが主流である）。
【００１１】
続いて、天井壁面から側壁面に沿ってＬ字状に形成される導波管を用いる場合の工程について、加熱室を接合してユニット化した後に導波管を接合するという一般的な順序とすると、天井壁面と側壁面と導波管の三者の接合に３工程を要することを付け加えておく。それは、（１．加熱室の一体化）天井壁面と側壁面との接合、（２．導波管の上下方向の接合）天井壁面と天井壁面がわの導波管との接合、（３．導波管の左右方向の接合）側壁面と側壁面がわの導波管との接合である。これらの接合は上下方向の接合と左右方向の接合に分けることで２工程に減らすことが望ましいが、Ｌ字状の導波管が天井壁面と側壁面の接合部分を覆う構成となるために減らすことができないものである。
【００１２】
本発明はこれらの課題を解決するもので、マイクロ波による均一加熱性能を満足しつつ、庫内高さを低くしてヒータ性能を向上させることで焼き時間を短縮でき、部品配置を効率的に行なえてコンパクトな構成を実現できる高周波加熱装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の高周波加熱装置は、複数の金属製壁面部材を互いに機械的かつ電気導通的に接合した筐体からなる加熱室と、前記加熱室の壁面の外側に機械的かつ電気導通的に接合した導波管と、マグネトロンから放射されるマイクロ波を前記導波管により前記加熱室内に導き被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、前記加熱室は、天井壁面部材の端面に導波管の一部が重なった端面重なり部Ａと、前記端面重なり部Ａの終端をＬ字状にした終端部Ａと、かつ前記終端部Ａと対向する終端部Ｂを除く側壁面部材の端面をＬ字状にして、前記天井壁面部材と前記側壁面部材とを互いに機械的かつ電気導通的に接合する構成としている。
【００１４】
これにより、終端部Ａと終端部Ｂを側壁面の上部に沿って重なり合わせることができ、容易に接合可能となる。またこの部分は垂直方向にも水平方向にも突出しない構成にできるので、端面重なり部Ａに重なる導波管を容易に天井壁面から側壁面がわに延ばすことができ、マグネトロンの配置の妨げにもならないものである。よって天井壁面がわからマイクロ波を加熱室に導いてマイクロ波による均一加熱性能を満足しつつ、庫内高さを低くすることでヒータ性能を向上させて焼き時間を短縮することが可能となり、マグネトロンなどの部品配置を効率的に行なえてコンパクトな構成を実現できる高周波加熱装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の高周波加熱装置は、複数の金属製壁面部材を互いに機械的かつ電気導通的に接合した筐体からなる加熱室と、前記加熱室の壁面の外側に機械的かつ電気導通的に接合した導波管と、マグネトロンから放射されるマイクロ波を前記導波管により前記加熱室内に導き被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、前記加熱室は、天井壁面部材の端面に導波管の一部が重なった端面重なり部Ａと、前記端面重なり部Ａの終端をＬ字状にした終端部Ａと、かつ前記終端部Ａと対向する終端部Ｂを除く側壁面部材の端面をＬ字状にして、前記天井壁面部材と前記側壁面部材とを互いに機械的かつ電気導通的に接合する構成としている。
【００１６】
これにより、終端部Ａと終端部Ｂを側壁面の上部に沿って重なり合わせることができ、容易に接合可能となる。またこの部分は垂直方向にも水平方向にも突出しない構成にできるので、端面重なり部Ａに重なる導波管を容易に天井壁面から側壁面がわに延ばすことができ、マグネトロンの配置の妨げにもならないものである。よって天井壁面がわからマイクロ波を加熱室に導いてマイクロ波による均一加熱性能を満足しつつ、庫内高さを低くすることでヒータ性能を向上させて焼き時間を短縮することが可能となり、マグネトロンなどの部品配置を効率的に行なえてコンパクトな構成を実現できる。
【００１７】
また請求項２記載の高周波加熱装置は、加熱室の高さを１５０ｍｍ以下としている。
【００１８】
これによりヒータ性能を向上できて、家庭用の商用電源でもトースト焼き時間をオーブントースター並みの時間にまで短縮することができる。
【００１９】
また請求項３記載の高周波加熱装置は、加熱室の天井壁面と底壁面のそれぞれに発熱体を有する構成としている。
【００２０】
これにより、被加熱物を上下両面から効率的に焼き上げることができる。
【００２１】
また請求項４記載の高周波加熱装置は、導波管は天井壁面から側壁面に沿ってＬ字状に形成され、側壁面部材の端面に導波管の一部が重なった端面重なり部Ｂは終端に終端部Ｂを有する構成であり、終端部Ｂに対向する導波管部分に、機械的かつ電気導通的に接合するための接合治具が貫通する貫通孔Ｃを設けた構成としている。
【００２２】
これにより、導波管があったとしても導波管の貫通孔Ｃを通して、天井壁面がわの終端部Ａと側壁面がわの終端部Ｂを左右方向に挟み込む接合治具で接合することができる。この場合、天井壁面と側壁面と導波管の三者の接合を２工程で実現できる。即ち、（１．上下方向の接合）天井壁面の終端部Ａを除く端面と側壁面の終端部Ｂを除く端面との接合と、天井壁面と端面重なり部Ａ上の導波管部分の接合とがともに上下方向のため同時に接合できる、（２．左右方向の接合）導波管の貫通孔Ｃを利用した終端部Ａと終端部Ｂの接合と、側壁面と端面重なり部Ｂ上の導波管の接合とがともに左右方向のため同時に接合できる。なお、１、２の工程の後に底壁面を接合することにすれば、１の時点では加熱室の底壁面が無いから、庫内高さを気にすることなく従来の十分な強度の接合治具を用いることができる。
【００２３】
また請求項５記載の高周波加熱装置は、マグネトロンを取付けることで貫通孔Ｃの少なくとも一部をふさぐ構成としている。
【００２４】
これにより、導波管内のマイクロ波が貫通孔Ｃから外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【００２５】
また請求項６記載の高周波加熱装置は、マグネトロンを取付けるためのビス孔を有しあらかじめ導波管と一体に構成されたマグネトロン取付け板に、導波管の貫通孔Ｃと同心状の貫通孔Ｄを有する構成とし、前記貫通孔Ｃと前記貫通孔Ｄの少なくとも一方の周辺を他方に向けて曲げる曲げ部を有する構成としている。
【００２６】
これにより、曲げ部が導波管とマグネトロン取付け板の間の隙間をふさぐので、導波管内のマイクロ波が導波管とマグネトロン取付け板の間から外部へ漏れるのを防ぐことができる。またこの場合、導波管の厚みとマグネトロン取付け板の厚みが重なって貫通孔を深くすることになる。一般に孔からの漏洩量は、孔径が小さいほど、また孔の深さが深いほど、減少することが知られている。よって貫通孔を深くすることで、導波管内のマイクロ波が外部へ漏れるのを防ぐ効果が増す。
【００２７】
また請求項７記載の高周波加熱装置は、貫通孔Ｃと貫通孔Ｄのいずれか一方にのみ曲げ部を有する構成とし、曲げ部を持たない貫通孔を前記曲げ部よりも大きい形状としている。
【００２８】
これにより、一方の貫通孔の曲げ部が他方の貫通孔を構成する部材にあたることが無い。よって貫通孔の曲げ部を設けることによる、導波管およびマグネトロン取付け板の変形を防止できる。
【００２９】
また請求項８記載の高周波加熱装置は、マグネトロン取付け板の厚みが導波管の厚みよりも厚い構成で、曲げ部を導波管の貫通孔Ｃの周辺に構成し、前記曲げ部の突出深さは前記マグネトロン取付け板の厚みを超えない深さとしている。
【００３０】
これにより、貫通孔Ｃ周辺の曲げ部の先端が、マグネトロン取付け板よりも外部に出ることがなく、即ちマグネトロン取付け板よりも外部に取付けられたマグネトロンにあたることが無いので、マグネトロンとマグネトロン取付け板との間に隙間を生じさせることが無い。つまりマグネトロンとマグネトロン取付け板との間からの漏れが増えるのを防ぐことができる。
【００３１】
また請求項９記載の高周波加熱装置は、マグネトロンを取付けるためのビス孔を有しあらかじめ導波管と一体に構成されたマグネトロン取付け板を備え、前記導波管のＬ字状のコーナー部分を斜めにカットした形状とすることにより前記ビス孔が前記導波管にかからない構成としている。
【００３２】
これにより、マグネトロンをマグネトロン取付け板に容易にビス締めできて、導波管内にビスが突出することが無く、導波管内のスパークの原因となるのを防ぐことができる。
【００３３】
また請求項１０記載の高周波加熱装置は、貫通孔Ｃの直径をマイクロ波の波長の１／４以下としている。
【００３４】
これにより、貫通孔Ｃから導波管の外部へ伝播されうるマイクロ波の量を減じることができ、マグネトロンでふさぐ効果をさらに向上することができる。
【００３５】
また請求項１１記載の高周波加熱装置は、貫通孔Ｃを複数個有し、前記貫通孔Ｃのピッチをマイクロ波の波長の１／４以下としている。
【００３６】
これにより、貫通孔Ｃのピッチが終端部Ａと終端部Ｂの接合のピッチに対応するので、導波管の内側に位置する天井壁面の端面と側壁面の端面の接合のピッチをマイクロ波の波長の１／４以下にできることになり、加熱室内のマイクロ波が外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【００３７】
また請求項１２記載の高周波加熱装置は、マグネトロンのアンテナを加熱室側壁面に対向させて配置し、前記加熱室側壁面は、終端部Ｂの下部を室内側に膨出させて前記アンテナとの干渉を避ける膨出部を形成している。
【００３８】
これにより、マグネトロンのアンテナと膨出部との距離が絶縁距離を確保できる範疇で、加熱室側壁面がわの導波管の厚みを薄くすることができる。
【００３９】
さらに請求項１３記載の高周波加熱装置は、接合治具が膨出部にあたるのを避けるため、前記膨出部は半球状の上部をカットした形状とし、終端部Ｂをフラットな形状としている。
【００４０】
これにより、接合治具をフラット形状の終端部Ｂに当てて接合することができるので、接合の際に膨出部が邪魔になるのを防ぐことができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
（実施例１）
図１〜図４は、本発明の実施例１における高周波加熱装置の構成図である。図１は接合前の各部材を示す斜視図であり、図２は接合後の状態を正面からみた断面構成図であり、図３は図２の構成を右から見た断面構成図であり、図４は図２の拡大図で特に導波管とマグネトロンとの接続を示す断面構成図である。
【００４３】
左側壁面１８と後壁面１９と右側壁面２０とを共通の壁面部材で構成しているが、この部材はあらかじめフッ素コーティングを施した材料から構成し、各壁面が汚れにくくまた汚れをふき取りやすくしている。底壁面２１の中央下部には横長の管ヒータ２２（発熱体）を装着し、周囲を反射板２３で覆うことで、下方からの輻射加熱の均一化を図っている。天井壁面２４は、手前の横長のしぼり２５の中に管ヒータ２６（発熱体）を装着し、しぼり２５の形状により、上方からの輻射加熱の均一化を図っている。また天井壁面２４の後方には、導波管２７からのマイクロ波を庫内に伝送する給電口２８を形成している。底壁面２１と天井壁面２４は、いずれも管ヒータ２２、２６により温度が高くなるので、フッ素コーティングしていない別の部材で構成している。各壁面を形成する左側壁面１８、後壁面１９、右側壁面２０、底壁面２１、天井壁面２４と、導波管２７、開口面２９を、電気抵抗溶接（プロジェクション溶接、スポット溶接）やカシメにより機械的かつ電気導通的に接合している。またドア３０は、開口面２９に対向して装着され開閉自在に構成される。マグネトロン３１は、アンテナ３２からマイクロ波を発生するもので、マイクロ波は導波管２７、給電口２８を介して、天井壁面２４の中央後方から庫内に伝送され、庫内に配置された被加熱物（図示せず）を加熱する構成である。ここで５つの壁面（左側壁面１８、後壁面１９、右側壁面２０、底壁面２１、天井壁面２４）により形成される空間を、被加熱物を加熱するための空間ということで加熱室３３と呼ぶことにする。
【００４４】
天井壁面２４の右側の端面には、Ｌ字状の導波管２７の水平部分が重なる端面重なり部Ａ３４と、端面重なり部Ａ３４の終端をＬ字状に折り曲げた終端部Ａ３５と、端面を水平なままにした端面Ａ３６を終端部Ａ３５の前後に形成している。右側壁面２０の上側の端面には、導波管２７の垂直部分が重なった端面重なり部Ｂ３７と、端面重なり部Ｂ３７の終端に終端部Ｂ３８を終端部Ａ３５と対向させて構成し、終端部Ｂ３８の前後の端面をＬ字状に折り曲げた端面Ｂ３９を端面Ａ３６と対向させて構成している。そして終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８とを、端面Ａ３６と端面Ｂ３９とを、それぞれカシメにより約２２ｍｍピッチで機械的かつ電気導通的に接合している。
【００４５】
この構成により、まず庫内のマイクロ波が天井壁面２４と右側壁面２０の隙間から右上方向に漏れるのを防止することができる。特に、終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８を右側壁面２０の上部に沿って重なり合わせており容易に接合可能であるとともに、この部分は垂直方向の上側とか水平方向の右側とかに突出しない構成であり、導波管２７が端面重なり部Ａ３４から端面重なり部Ｂ３７にかけてＬ字状に構成されても導波管２７内に端面のエッジが存在しないので、スパーク等の心配がない。また、マグネトロン３１を右側壁面２０側に配置しつつも、天井壁面２４がわからマイクロ波を加熱室３３内に導いているので、庫内高さＨａを低くしてターンテーブルや回転アンテナを持たない構成としても、マイクロ波による加熱分布を充分に均一にすることができる。またマグネトロン３１を右側壁面２０側に配置すると、従来と同様に右側壁面２０側にまとめて部品を配置できるので、効率的な部品配置ができる。それとともに天井壁面２４側にはマグネトロン３１を配置しなくて良いので、天井壁面２４側のデッドスペースを少なくすることができ、特に上下方向にコンパクトな構成を実現できる。以上により庫内高さＨａを低くしても弊害が無く、庫内高さＨａの小型化によるヒータ性能の向上でトーストなどの焼き時間を短縮することが容易である。本実施例では、上側のヒータである管ヒータ２６に対してはしぼり２５形状を最適化し、下側のヒータである管ヒータ２２に対しては反射板２３を最適化するなどにより、上下ともヒータ分布を良くしつつ、庫内高さを１４５ｍｍにまで小さくして効率向上を実現している（ちなみに庫内幅は２８５ｍｍ、奥行きは２７０ｍｍ）。  そして、たとえばトースト（図示せず）は庫内に装着されたアミ４０上に載置され、上下両面から効率的に焼き上げることが可能であり、家庭用の商用電源（１００Ｖ、１５Ａ）でもトースト焼き時間をオーブントースター並みの３分程度にまで短縮することができた。
【００４６】
次に、具体的な接合方法について説明する。
【００４７】
導波管２７が終端部Ａ３５、終端部Ｂ３８に対向する部分に、カシメ用のピン（図示せず）が貫通できる貫通孔Ｃ４１を設けている。またマグネトロン３１を導波管２７に取付けるためにあらかじめ導波管２７に溶接されたマグネトロン取付け板４２にも、貫通孔Ｃ４１と同心状の貫通孔Ｄ４３を有する構成である。これにより、貫通孔Ｃ４１、貫通孔Ｄ４３を通してカシメ用のピンを貫通させることで、終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８を左右方向から加圧して接合することができる。この場合、庫内幅は２８５ｍｍであり、２００ｍｍ以上に対応できる従来の庫内側の接合治具Ａを問題なく使用することができる。
【００４８】
また本実施例では、接合の順序を従来とは異なる順序としており、従来のように加熱室３３を完成させてから導波管２７を接合するものではない。まず第一の接合として、天井壁面２４に、導波管２７と、左側壁面１８、後壁面１９、右側壁面２０を形成する部材とを接合し、そのあと、底壁面２１、開口面２９を接合するものである。つまり底壁面２１と開口面２９が無い状態で天井壁面２４と導波管２７を接合するので、下方向を規制するものが無く、庫内高さＨａの高さによらず２００ｍｍ以上に対応できる従来の十分な強度の庫内側の接合治具Ａを問題なく使用することができる。本実施例では庫内高さを１４５ｍｍとするが、接合時には特に何の妨げにもならない。
【００４９】
また本実施例では、第一の接合を２つの工程で実現している。説明を簡単にするために、天井壁面２４と導波管２７と右側壁面２０にのみ着目して説明を加える。（工程１．上下方向の接合）端面Ａ３６と端面Ｂ３９との接合と、端面重なり部Ａ３４と導波管の上部４４の接合とがともに上下方向のため同時に接合している。（工程２．左右方向の接合）貫通孔Ｃ４１、貫通孔Ｄ４３を利用した終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８の接合と、端面重なり部Ｂ３７と導波管の右部４５の接合とがともに左右方向のため同時に接合できる。このとき、マグネトロン取付け板４２は貫通孔Ｅ４６を有し、導波管の右部４５の端面Ｅ４７と右側壁面上の対向部分４８との接合時に、貫通孔Ｅ４６にピンを挿入することが可能である。
【００５０】
次にマグネトロン３１の取付けについて説明する。
【００５１】
あらかじめ導波管２７に溶接されたマグネトロン取付け板４２にはビス孔４９を有しており、マグネトロン３１のビス孔５０と共締めする構成である。マグネトロン取付け板４２の中央部と導波管２７にはそれぞれ貫通孔Ｆ５１、貫通孔Ｇ５２を形成し、アンテナ３２を導波管２７内部に突出させた状態でマグネトロン３１をビス締めして固定することができる。そしてマグネトロン３１を取付けると、貫通孔Ｃ４１、貫通孔Ｄ４３を右側からふさぐことになり、導波管２７内のマイクロ波が漏れるのを防ぐことができる。
【００５２】
また、貫通孔Ｃ４１の周辺はバーリング加工を施してあり、貫通孔Ｄがわ（右側）に向く曲げ部５３を形成している。これにより、曲げ部５３が導波管２７とマグネトロン取付け板４２の間の隙間をふさぐので、導波管２７内のマイクロ波が導波管２７とマグネトロン取付け板４２の間から外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【００５３】
また本実施例の場合、導波管２７の厚みとマグネトロン取付け板４２の厚みが重なるので、貫通孔Ｃ４１と貫通孔Ｄ４３とを合成して深い貫通孔を形成している。一般に孔からの漏洩量は、孔径が小さいほど、また孔の深さが深いほど、減少することが知られている。よって貫通孔を深くすることで、マイクロ波が外部へ漏れるのを防ぐ効果が増す。
【００５４】
また、貫通孔Ｄ４３を曲げ部５３の外形よりも大きい形状としている。これにより、曲げ部５３がマグネトロン取付け板４２にあたって押し上げるようなことが無い。よって曲げ部５３を設けても、導波管２７やマグネトロン取付け板４２の変形は起こらない。
【００５５】
また、マグネトロン取付け板４２の厚みが導波管２７の厚みよりも厚い構成で、曲げ部５３の突出深さはマグネトロン取付け板４２の厚みを超えない深さとしている。よって曲げ部５３の先端がマグネトロン取付け板４２よりも外部（右側）に出ることがなく、マグネトロン３１にあたることが無いので、マグネトロン３１とマグネトロン取付け板４２との間に隙間を生じさせることが無い。つまりマグネトロン３１とマグネトロン取付け板４２との間からマイクロ波の漏れが増えるのを防ぐことができる。
【００５６】
さらにマグネトロン取付け板４２の厚みが導波管２７の厚みよりも厚い理由について説明する。マグネトロン取付け板４２にはマグネトロン３１をビス締め固定するため、ある程度の強度が必要であり、そのために厚みを増やしたいという思いがある。一方導波管２７は、断面を長方形状にするために曲げを有しているとか、壁面部材に接合されて補強されるとかにより、厚みが薄くても強度を維持できるものである。よって材料コストを下げるためにも、導波管２７の厚みを薄くして、厚みの薄い方の導波管２７に曲げ部５３を形成し、厚みの厚い方のマグネトロン取付け板４２は曲げ部５３を逃げる構成としている。
【００５７】
また、導波管２７のＬ字状のコーナー部分５４を斜めにカットした形状としており、ビス孔４９が導波管２７にかからない構成である。よって、マグネトロン３１をマグネトロン取付け板４２に容易にビス締めできて、導波管２７内にビスが突出することが無く、導波管２７内のスパークの原因となるのを防ぐことができる。
【００５８】
また、貫通孔Ｃ４１の直径をマイクロ波の波長の１／４以下の１３ｍｍとしている。一般に、孔からのマイクロ波の漏洩を論じる場合、孔の大きさと波長の関係によって漏洩量が変化する。本実施例では一般の電子レンジと同様にマイクロ波の波長を約１２０ｍｍとし、貫通孔Ｃ４１の直径をマイクロ波の波長の１／４（約３０ｍｍ）以下の１３ｍｍとすることで、貫通孔Ｃ４１から導波管２７の外部へ伝播されうるマイクロ波の量を減じることができるので、マグネトロン３１で貫通孔Ｃ４１、貫通孔Ｄ４３をふさぐ効果をさらに向上することができる。
【００５９】
また、貫通孔Ｃ４１、貫通孔Ｄ４３、貫通孔Ｅ４６は、導波管２７の幅方向に３個ずつ構成しているが、これは貫通孔のピッチ（即ち接合のピッチ）をマイクロ波の波長の１／４以下とするためである。より具体的には導波管２７の幅は約８０ｍｍ、それぞれの貫通孔のピッチは２５ｍｍである。よって貫通孔Ｃ、貫通孔Ｄ４３のピッチが終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８の接合のピッチに対応するので、導波管２７の内側に位置する天井壁面２４の端面と、右側壁面２０の端面との接合のピッチをマイクロ波の波長の１／４以下にできることになり、加熱室３３内のマイクロ波が漏れるのを防ぐことができる。同様に貫通孔Ｅ４６のピッチが導波管の端面Ｅ４７と右側壁面上の対向部分４８との接合のピッチに対応するので、導波管と右側壁面の接合のピッチをマイクロ波の波長の１／４以下にできることになり、導波管２７内のマイクロ波が漏れるのを防ぐことができる。
【００６０】
また、マグネトロン３１のアンテナ３２を右側壁面２０に対向させて配置しており、右側壁面２０は終端部Ｂ３８の下部を加熱室３３内側に膨出させてアンテナ３２との干渉を避ける膨出部５５を形成している。よってアンテナ３２と膨出部５５との距離が絶縁距離を確保できる範疇で、導波管２７の厚みを薄くすることができる。本実施例では、膨出部５５の深さを約１０ｍｍとすることで、アンテナ３２の長さが約３０ｍｍ、導波管２７の厚みを約３０ｍｍとしている。膨出部５５により導波管２７の厚みをアンテナ３２の長さ同等まで薄くすることができた。
【００６１】
さらに、終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８を接合する時に、接合治具が膨出部にあたるのを避けるため、膨出部５５は半球状の上部をカットした形状５６とし、これにより終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８をフラットな形状に維持している。よって、接合治具をフラットな形状の終端部Ａ３５と終端部Ｂ３８に当てて接合することができるので、接合の際に膨出部５５が邪魔になるのを防ぐことができる。
【００６２】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２における高周波加熱装置の正面からみた断面構成図である。
【００６３】
本実施例では導波管５７を直状に構成し、マグネトロン３１はアンテナ３２を上向きに取付ける構成である。また導波管５７と天井壁面２４の間に分布調整室５８を形成し、給電口５９からのマイクロ波を分布調整室５８内のアンテナ６０により攪拌することで加熱室３３に入るマイクロ波の分布をより均一化している。分布調整室５８を形成する部材６１は右側壁面２０よりも外側に延ばして導波管５７の底面を兼ねる構成としている。導波管５７の上面に構成された貫通孔Ｊ６２は、分布調整室５８を形成する部材６１に形成された部位６３と、天井壁面２４に形成された部位６５を接合する際に接合治具を挿入するための孔である。また皿６６は、被加熱部を載せるためのものであり、自由に出し入れ可能な構成である。
【００６４】
本実施例では、終端部Ａと終端部Ｂ３８とを図５のように接合しているので、接合部がマグネトロン３１側に突出することがなくマグネトロン３１の配置の妨げにならないので、マグネトロン３１を右側壁面２０に近づけて配置することが可能となり、よって右側壁面２０よりも右側のスペースをコンパクトに構成できる効果がある。
【００６５】
【発明の効果】
以上、本発明の高周波加熱装置は、複数の金属製壁面部材を互いに機械的かつ電気導通的に接合した筐体からなる加熱室と、前記加熱室の壁面の外側に機械的かつ電気導通的に接合した導波管と、マグネトロンから放射されるマイクロ波を前記導波管により前記加熱室内に導き被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、前記加熱室は、天井壁面部材の端面に導波管の一部が重なった端面重なり部Ａと、前記端面重なり部Ａの終端をＬ字状にした終端部Ａと、かつ前記終端部Ａと対向する終端部Ｂを除く側壁面部材の端面をＬ字状にして、前記天井壁面部材と前記側壁面部材とを互いに機械的かつ電気導通的に接合する構成としている。
【００６６】
これにより、終端部Ａと終端部Ｂを側壁面の上部に沿って重なり合わせることができ、容易に接合可能となる。またこの部分は垂直方向にも水平方向にも突出しない構成にできるので、端面重なり部Ａに重なる導波管を容易に天井壁面から側壁面がわに延ばすことができ、マグネトロンの配置の妨げにもならないものである。よって天井壁面がわからマイクロ波を加熱室に導いてマイクロ波による均一加熱性能を満足しつつ、庫内高さを低くすることでヒータ性能を向上させて焼き時間を短縮することが可能となり、マグネトロンなどの部品配置を効率的に行なえてコンパクトな構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における高周波加熱装置の接合前の各部材を示す斜視構成図
【図２】同、接合後の状態を正面からみた断面構成図
【図３】同、接合後の状態を右からみた断面構成図
【図４】同、図２の拡大図で特に導波管とマグネトロンとの接続を示す断面構成図
【図５】本発明の実施例２における高周波加熱装置を正面からみた断面構成図
【図６】従来の電子レンジの接合前の各部材を示す斜視構成図
【図７】加熱室と導波管の水平方向の接合を示す構成図
【図８】加熱室と導波管の垂直方向の接合を示す構成図
【符号の説明】
２０  右側壁面（側壁面）
２２、２６  管ヒータ（発熱体）
２７、５７  導波管
３１  マグネトロン
３２  アンテナ
３３  加熱室
３４  端面重なり部Ａ
３５  終端部Ａ
３６  端面Ａ
３７  端面重なり部Ｂ
３８  終端部Ｂ
３９  端面Ｂ
４１  貫通孔Ｃ
４２  マグネトロン取付け板
４３  貫通孔Ｄ
４９  ビス孔
５３  曲げ部
５４  コーナー部分
５５  膨出部
５６  カットした形状
【図１】
2005019197.tif 000003
【図２】
2005019197.tif 000004
【図３】
2005019197.tif 000005
【図４】
2005019197.tif 000006
【図５】
2005019197.tif 000007
【図６】
2005019197.tif 000008
【図７】
2005019197.tif 000009
【図８】
2005019197.tif 000010